第4章 物质的特性》第三节升华与凝华

《升华和凝华》讲义在我们丰富多彩的物理世界中，物质的状态变化是一个引人入胜的话题。

今天，咱们就来深入探讨一下升华和凝华这两种特殊的物态变化。

首先，咱们得明白什么是物态变化。

简单来说，就是物质在固态、液态和气态之间的相互转换。

常见的物态变化有熔化、凝固、汽化、液化，而升华和凝华相对来说不太常见，但同样十分重要。

升华，指的是物质从固态直接变成气态的过程。

这个过程可不简单，它不像熔化那样需要先吸热达到熔点变成液态，再吸热变成气态，而是直接跳过了液态这一环节。

比如说，在寒冷的冬天，晾在外面的衣服也会慢慢变干，这就是冰直接升华成了水蒸气。

还有咱们常见的樟脑丸，放一段时间后会变小甚至消失，这也是升华现象。

凝华呢，则是物质从气态直接变成固态。

这个过程与升华正好相反。

像冬天窗户玻璃上的冰花，就是室内温度较高的水蒸气遇到冰冷的玻璃，直接凝华形成的。

还有在深秋初冬的时候，早上起来常常能看到地面上有一层白白的霜，这也是空气中的水蒸气凝华而成的。

那升华和凝华过程中，物质的温度会有怎样的变化呢？在升华过程中，物质需要吸热。

因为要克服固态分子间的强大作用力，直接变成气态，这可是需要能量的，所以要从周围环境中吸收热量。

而凝华过程则恰恰相反，物质会放热，把自身的能量释放给周围环境。

接下来，咱们通过一些具体的例子来更深入地理解升华和凝华。

先说说干冰吧。

干冰是固态的二氧化碳，它在常温常压下会迅速升华，变成二氧化碳气体。

这个特性使得干冰在很多领域都有重要的应用。

比如在舞台表演中，经常会用干冰制造出烟雾缭绕的效果。

这是因为干冰升华时吸收大量的热，使得周围空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，形成了“烟雾”。

在人工降雨中，也会用到干冰。

干冰升华吸热，使得云层中的水蒸气迅速降温凝华成小冰晶，小冰晶下落过程中再熔化变成雨滴。

再看看灯泡中的钨丝。

灯泡在使用过程中，钨丝会升华变成钨蒸气。

如果是普通灯泡，钨蒸气会碰到温度相对较低的灯泡玻璃壁，凝华成固态钨，久而久之，灯泡玻璃就会变黑。

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4.7 升华与凝华【知识能力】1．知道升华和知道凝华概念2．认识升华吸热,知道凝华放热3.知道生活中的升华和凝华现象【过程与方法】通过观察和分析实验，认识了解升华和凝华现象,形成初步的观察、实验能力.【情感态度价值观】了解物理知识对提高人民生活和促进科技发展的重要作用,培养学习物理的兴趣。

【教材分析】教材给出了升华和凝华的定义,并用实验引入课题，学生观察碘升华的实验，分析实验，说明碘没有变成液态，而是直接变成了气态．教材联系实际分析了一些自然现象，说明哪些是属于升华和凝华现象，对于升华需要吸热，凝华需要放热也是联系实际分析的,并分析了在实际生产和生活中的应用．【重难点】1、重点：识别生产和生活升华和知道凝华现象；并掌握其概念2；难点是分析升华和凝华解释生活中的常见现象。

方法是要弄清开始的状态和最终的状态,再根据物态变化的定义来判断是属于何种物态变化．【教学方法】观察法、实验法、讨论法．【教学用具】试管、胶塞、试管夹、酒精灯、火柴、碘、铁架台、石棉网、棉线、烧杯、白纸、多媒体课件.【教学过程】一、引入新课播放“人造雪景”实验的录象。

引起学生的兴趣和学习的欲望。

《升华和凝华》知识清单一、什么是升华升华是指物质从固态直接变成气态的过程。

这个过程不经过液态，是一种物态变化。

比如说，冬天晾在室外的衣服会冻干，这就是冰直接从固态升华成了水蒸气。

还有常见的樟脑丸，放一段时间后会变小甚至消失，这也是升华现象。

升华需要吸收热量，因为要打破固态物质分子间的强大作用力，使其变成气态，需要能量的输入。

二、什么是凝华凝华则与升华相反，它是物质从气态直接变成固态的过程。

像冬天窗户玻璃上的冰花，就是室内温暖的水蒸气遇到冰冷的玻璃，直接凝华形成的。

还有霜的形成，也是空气中的水蒸气在温度很低的情况下，直接凝华成小冰晶。

凝华过程会放出热量，因为气态分子的能量降低，转化为固态时会释放出多余的能量。

三、升华和凝华的条件升华通常在温度较低、压强较小的环境中容易发生。

而凝华则一般在温度骤降、有足够的凝结核存在的条件下容易出现。

比如，在一个密封的容器中，降低压强，一些固态物质可能会升华。

而在寒冷的冬夜，空气中的水蒸气在树枝、草叶等物体表面容易凝华成霜。

四、升华和凝华的实例1、干冰的升华干冰是固态二氧化碳，在常温常压下会迅速升华，产生大量的白色雾气。

这在舞台效果、人工降雨等方面都有应用。

舞台上的“烟雾”就是干冰升华造成的，它让舞台看起来更加神秘和梦幻。

2、灯泡中的钨丝升华和凝华灯泡使用久了，灯丝会变细，这是因为钨丝受热升华。

而灯泡的玻璃内壁会变黑，这是升华后的钨蒸气又凝华在灯泡内壁上形成的。

3、自然界中的升华和凝华现象在高海拔地区，雪不融化也会慢慢减少，这是雪的升华。

而在寒冷的极地，空气中的水蒸气可以直接凝华形成厚厚的冰层。

五、升华和凝华与生活的关系1、食品保存在一些食品的包装中，会放入干燥剂。

干燥剂中的成分通过升华吸收包装内的水分，保持食品的干燥，延长食品的保质期。

2、医疗应用冷冻疗法中，利用某些物质的升华吸热来降低局部温度，达到治疗的目的。

3、气候影响凝华形成的霜、雪等对气候和生态系统有着重要的影响。

2020年浙教版七年级上科学同步学习精讲精练第4章物质的特性4.7升华与凝华目录 (1) (2) (3) (4) (6)一、升华和凝华1.物质从固态真接变成气态的过程叫作升华；从气态直接变成固态的过程叫作凝华。

2.升华吸热，凝华放热。

升华和凝华是相反的过程。

3.现象和应用(1)衣柜里的樟脑球，时间放长了会变小，甚至消失，这是樟脑球升华现象。

(2)冬天，冰冻的衣服晾在阴凉处也会变干，这是冰的升华现象。

(3)有微风的、寒冷的天气里树上出现针状雾淞，这是水蒸气的凝华现象。

(4)夏天从冰柜里拿出来的棒冰纸外面的冰霜是水蒸气凝华现象。

(5)普通灯泡用久了，玻璃内壁发黑，这是钨丝先升华后凝华而形成的。

4.升华和凝华的微观解释：升华是固态物质表面的分子克服其他分子对它的引力，进入空气中的过程，而凝华则是气体分子碰到固态物质的表面，并被固态物质分子的引力所束缚的过程。

【重要提醒】①升华是固态直接变成气态的过程，需要吸收热量，人们常利用升华吸热的特性来降低物体的温度。

②升华和凝华现象，并不是所有物质都能发生的现象，它仅限于某些物质在一定条件下发生。

因此对一些常见现象要记住。

二、云、雨、雪、雾、露的形成云：由水蒸气温度降低后凝结成的小水珠、小冰晶聚集而成。

雨：当小水珠和小冰晶变成大水滴时就下雨了。

雪：如果云内的温度很低，小水珠也会凝固成小冰晶，冰晶增大后就会下雪。

雾：在没有风时，暖湿气流(水汽)在地面附近遇冷液化成小水珠，就形成了雾。

露：夜间的温度比白天低，空气中的水蒸气凝结在植物或其他物体表面上液化形成的。

霜：地表附近的水蒸气在夜间遇到温度很低的地表物体和植物而凝华形成的。

【相同点】都是地球上的水发生物态变化形成的。

形成的位置为：云、雪、雨在高空，雾在低空，露、霜在地面。

1.物态变化小结(1)三种状态：固态、液态、气态。

(2)三个吸热过程：熔化、汽化、升华。

(3)三个放热过程：凝固、液化、凝华。

(4)三个互逆过程：熔化与凝固、汽化与液化、升华与凝华。